JPH02300662A

JPH02300662A - コンクリートの強度管理方法及び装置

Info

Publication number: JPH02300662A
Application number: JP12123389A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kuwabara; 桑原　隆司; Yoji Kanamori; 洋史金森; Akira Nishida; 朗西田; Kazunori Narita; 成田　一徳
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1990-12-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、高温や低温等特殊な温度を履歴するコンク
リートの強度を予ｉ＋＋＋・管理するコンクリートの強
度管理方法及び装置に関する。

「従来の技術およびその課題」一般に、マスコンクリートと呼ばれる比較的大型のコン
クリ−１へ構造物では、−股のコンクリート構造物に比
較して打設後のコンク’）　　ｌ’　ｌ！！ｌ’＋　Ｉ
Ｘか高温になる傾向かあり、特にコンクリートの内部に
おいてその傾向が顕著である。従って、このようなマス
コンクリートにおいては、若材令時の強度発現も著しく
大きくなることか予想されると共に、周囲との温度差、
あるいはマスコンクリ−Ｉ・の内部と表面との温度差に
よって、ひひ割れぢコンクリート強度に悪影響を及はず
現象か発生ずる恐れかあるため、コンクリート強度の状
態を施工者か適切に予測・管理する必要か生していた。

また、暑中・寒中等一般の施工条件と異なる条件下で施
工されるコンクリ−Ｉ−構造物においても、当然のこと
なから、その強度発現か一般のコンクリート構造物と異
なるため、前述の如く、コンク１）　−ト強度の状態を
適切に予測・管理する必要かある。

さらに、高強度コンクリ−！・なと、一般のコンクリー
ト構造物よりも高い強度か要求される構造物では、コン
クリート強度の適切な予測・管理が必要不可欠である。

そこで本出願人は、水槽内にコンクリート供試体を配置
し、実施工コンクリートの温度あるいは断熱状態にある
模擬マスコンクリートの温度を測定してこの測定温度と
水槽内の温度とか同一となるように水槽内を加熱・冷却
することて、コンクリート供試体に実施工コンクリート
あるいは模擬マスコンクリートと同様の温度履歴を与え
、これにより、供試体を用いてコンクリートの強度管理
を簡便かつ正確に行いうるマスコンクリート供試体の管
理方法及び装置を提案した（特公平１−１４５３９号公
報）。

ここで、前記提案例では、１箇所の実施エコンクＩＪ　
−１−あるいは模擬マスコンクリートの温度履歴に対す
るコンクリートの強度管理を行っていたか、多数の現場
におけるコンクリートの強度管理を一括して行いたい、
また、強度管理の精度を均一なものとしたい等の要求が
あり、更なる改良の余地を残していた。

この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、多数の現
場におけるコンクリートの強度管理を一括して行え、か
つ、強度管理の精度を均一なものとしうるコンクリート
の強度管理装置の提供を目的としている。

「課題を解決するための手段」そこで、この発明のうち第１の請求項に係る発明は、実
際に施工した複数の実施工コンクリートまたはそれに模
した複数の模擬コンクリートと少なくとも同数設けられ
たコンクリートの供試体を恒温槽内に入れ、前記実施工
コンクリートまたは模擬コンクリートの履歴Ｅ！１度を
伝送手段を介して伝送し、この伝送手段により伝送され
た履歴６情度のそれぞれに基ついて前記恒ρ１槽内の１
Ｍ度を制御するようなコンクリートの強度管理方法を構
成することで、前記課題を解決せんとしている。

また、第２の請求項に係る発明は、実際に施工された複
数の実施工コンクリートと少なくとも同数設けられ、コ
ンクリートの供試体が入る恒温槽と、この恒温槽を加熱
・冷却する加熱ユニット及び冷却ユニットと、前記実施
工コンクリートの履歴温度を伝送する伝送手段ど、この
伝送手段により伝送された各実施エコンクリートの履歴
温度データのそれぞれに基づいて、その履歴ｌ黒度デー
タに前記各恒温槽の温度を合わせるように前記加熱ユニ
ット及び冷却ユニ、トを制御する温度制御器とを具備し
たようなコンクリ−Ｉ・の強度管理装置を構成すること
で、前記課題を解決せんとしている。

また、第３の請求項に係る発明は、前記第２の請求項に
係る発明において、実際に施工された複数の実施工コン
クリートに代えて、４面が断熱されて内部に模擬マスコ
ンクリートが打設される複数の断熱槽と、これら断熱槽
内の模擬コンクリートの履歴温度を伝送する伝送手段と
を具備したようなコンクリートの強度管理装置を構成す
ることで、前記課題を解決せんとしている。

「実施例」以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第２図は、この発明の一実施例であるコン
クリートの強度管理装置を示す図である。

これら図において、符号１は水槽（恒温槽）であり、こ
の水槽１の水中には、コンクリート供試体Ｓが収められ
ている。

また、前記水槽１内には、加熱ユニット（例えば電気ヒ
ーターとファンを組み合わ且たもの）２、及び冷却ユニ
ット（例えばブラインパイプと冷却機を組み合わせたも
の）３か没入されていると共に、これら加熱・冷却ユニ
ソ１へ２．３は、制御ボックス４内に装備された温度制
御器５によって制御される。この温度制御器５には、温
度の経時的変化が記憶されるコンピュータ６か接続され
ると共に、このコンピュータ６には、その温度検出器と
して熱雷対（例えばＣ−Ｃ熱電対）７か接続されている
。

この熱電対７は、実際に施工されている複数の実施工コ
ンクリートの適所ＰＩ、又はこの実施工コンクリ−１〜
に模した複数の模擬コンクリートの適所Ｐ、に取りイ」
けられ、その取（＝１箇所におけるコンクリートの履歴
温度を検出して、その温度検出信号を後述する伝送手段
を介して前記コンピュータ６に伝送する。コンピュータ
６は、この温度検出信号を履歴温度データとして記憶、
記録すると共に、この履歴温度データを前記温度制御器
５に送出する。

そして、温度制御器５は、この履歴温度データに水槽１
の水温を合わせるように、前記加熱・冷却ユニット２．
３を制御する。そのため、この温度制御器５には、水槽
１の水温を検出してフィードハックするための熱電対８
（例えばＣ−Ｃ熱電対）が接続されている。この温度制
御器５による温度制御の状況は、制御ボックス４内に装
備された温度表示器９によって表示される。

また、前記コンピュータ６は、この強度管理装置全体の
制御を行うと共に、実施工コンクリート等が履歴するで
あろう温度を熱伝導解析等により予測する機能も有して
いる。さらに、このコンピュータ６内には、実施工コン
クリートにその条件か類似し、以前に施工されたコンク
リートにおける履歴温度データも記憶されており、この
過去の履歴温度データや、あるいは前記予測温度データ
に基ついて前記水槽１内の水温を制御することも可能で
ある。

一方、この実施例のコンクリ−Ｉ・強度管理装置には、
前記水槽１に代えて湿度制御も可能な恒温槽１１も備え
られている。ずなわら、第３図ないし第４図において、
符号１１は断熱構造の恒１ｊ１−１１１槽であり、この
恒温槽１１の中にもコンクＩＪ　＋　１・供試体Ｓか収
められている。この恒温槽１１内には、収納棚か多段に
設けられ、供試体Ｓを多数収納することも可能である。

また、祠号１２．１３はそれぞれ加熱ユニフト、冷却ユ
ニットを示ずもの−Ｃある。この加熱ユニノｌ−１２の
内部にはヒータ１４が配設され、冷却ユニット１３には
パイプ１５か配設され、該パイプ１５に冷凍機１６か接
続されている。前記加熱ユニット１２、冷却ユニット１
３の上方には、恒温槽１１内の湿度を調節するためのス
プレーノズル１７か設けられている。このスプレーノズ
ル１７は、配管１８を介して水槽１９につなかれている
。また、配管１８には符号２０．２１で示されるポンプ
及びノ＜ルブか接続されている。これらスプレーノズル
１７、配管１８、水槽１９、ポンプ２０、ノ＼ルブ２１
によって湿潤ユニ、ト２２か構成されている。

前記スプレーノズル１７の上方、つまり恒温槽１１内部
後側の」二端には、恒温槽１１内の温度及び湿度を均一
に保つためのファン２３か設けられている。このファン
２３は、恒温槽１１の外部上面に設けられたファンモー
ター２４につながれている。

前記加熱ユニット１２、冷却ユニット１３、ノズル１７
、ファン２３は、恒温槽１１内のタクト１　］、　ａ内
に設けられており、ファン１７を回せばタクト］、　１
．　ａとそれ以外の恒温槽１１内との間に一定の循環気
流かできる。このために、加熱・冷却ユニノ＋−１２，
１３によって加熱・冷却された恒温槽１１内を均一に撹
拌できる。また、恒ｔｌ情槽１１内の下面には水受け１
１１〕か設けられており、冷却器１３やノズル１７から
の余分な水分を受けることかてきる。

前記ヒータ１／Ｉ及び冷凍機１Ｇは、前記水槽１の場合
と同様に、制御ボックス２５内に装備された温度制御器
２６によって制御される。この温度制御器２６には、前
記コンビ、っ−夕６を介してｌ！ｉ：、度検出器として
熱電対（例えばＣ−Ｃ熱電対）２７か接続されている。

この熱電対２７は、実際に施工されている実施工コンク
リートの適所１）１又は模擬コンクリートの適所Ｐ２に
取り（＝１けられ、その取イ」箇所におけるコンクリー
トの履歴〆ｉＴ＋度を検出して、その温度検出信号を前
記温度制御器２Ｇに送出する。

さらに、前記コンピュータ６には、ある地域における湿
度の経時的変化を記録したデータか予め入力されており
、湿度制御時にはこのデータに合わせて恒温槽１１内の
湿度を調整する。

そして、温度制御器２６は、この履歴を黒度に恒温槽１
１内の１１υ度を合わ且るように、前記ヒータ１４及び
冷凍機１６を制御する。そのため、この温度制御器２６
には、恒温槽ＩＩ内の温度及びコンクリート供試体Ｓの
内部温度を検出してフィードバックするための熱電対２
８（例えばＣ−、−Ｃ）か接続されている。この、温度
制御器２６による温度制御の状況は、制御ボックス２５
内に装備された温度表示器３０によって表示される。

なお、これら水槽１及び恒温槽１１の全体数は、少なく
とも実施エコンク１＋　−１−又は模擬コンクリートの
個数たけ用意されており、各水槽１及び恒温槽１１には
、それぞれの実施工コンクリート又は模擬コンクリート
と同様の配合のコンクリート供試体Ｓか収納されている
。

次に、模擬コンクリートを使用した場合のコンクリ−（
・の強度管理装置について、第５図ないし第６図を参照
して、更に詳細に説明する。

模擬コンクリートＣ３は、強度管理をずへきコンクリー
トの種類及び施工現場の数だ（プ用意され、第５図ない
し第６図に示すような、４而断熱槽４０内に打設されて
いる。ずなわら、これは、第７図（ａ）、（１））に示
すように、実施二１ニコンクリート部材Ｃからその最小
部相厚Ｗ方向の棒状コンクリートＣ８を取り出した状態
を想定し、その長手方向両端面を除く周囲４面に完全な
断熱状態をＩつ−えることによって、実施工コンクリ−
Ｉ・部材Ｃの最小部材厚Ｗ方向の水和による発熱、熱伝
導、熱伝導挙動等をンミュレ−１−Ｌ、よって、実施エ
コンク１．１−’　ｌ一部材Ｃの最小部材厚Ｗ方向にお
（プる一次元のｔ温度経過や温度分布状態の予測値を人
手しようとするものである。そのため、前記断熱槽／１
０の鋼板型枠４１は、棒状部材の長手方向両端面が開口
されたような形状に成形されているど共に、この型枠４
１の内側には、ガラス綿保温板７１２、熱伝導板と組み
合わされた制御用ヒーター／ｌ’３、ｌ”Ｒ１）（繊維
補強プラスチックス）仮４４か設けられている。そして
、このカラス綿保温板４２により、断熱槽４０と外部と
の間での熱の授受を極力防ぐと共に、鋼板型枠７１１か
ら逃げる熱に見合う熱量を、前記制御用ヒーター４３に
より与え、これにより、断熱槽４０内を完全な断熱状態
に維持するのである。

このような構成の断熱槽４０内に打設される（莫擬コン
クリート０．内、あるいはその表面イ」近には、その長
手方向に沿って複数個の熱電対４５．４５、　か設置さ
れ、そして、これらは、断熱槽４０に隣設された制御盤
／Ｉ６内の自記温度記録計４７、及び温度制御器４．８
に接続されている。この温度制御器４８は、前記熱電対
／Ｉ５、／Ｉ５、・の検出信号に基づいて、ヒーター４
３を適正に制御する。そして、この模擬コンクリートＣ
２の基準点温度か、自記温度記録計４７及び伝送手段５
０を介して、前述のコンピュータ６に履歴温度データと
して人力される。この基準点温度は、前記熱電対４５．
４５、　により検出される模擬コンクリートＣ２内の内
部や表面等所定部位の温度であり、測定すべき実施工コ
ンクリートＣの種類等に応した適所の温度とずれは良い
。

前記伝送り段５０は、実施エコンクｌ）　−１−Ｃある
いは模擬コンクリートＣ７か水槽１や恒温槽１１の設置
箇所より遠方にある場合に、集中してコンクリートの強
度管理を行うために設けられたもので、第１図に示すよ
うに、各実施工コンクリートＣ又は模擬コンクリートＣ
７及び前記コンピュータ６に各々設けられた伝送２に５
１．５１、　と、これら伝送器５１、　間を結ぶ伝送路
５２とから構１戊されている。伝送手段全体の構成は周
り、１１のものでよく、−例として伝送路５２に電話回
線を用いたもの、伝送器５１、　に無線器を用いたもの
、伝送路５２に光ファイバーを用いたもの等が好適に挙
げられる。

例えば、伝送路５２に電話回線を用いた場合には、各伝
送器５１、　に周知のプロセス機器用Ｉ１０二二ソトを
用いれはよく、この［／○ユニ。

Ｉ・によって前記履歴を黒度等をテンタル信号に変換し
、このデンタル信号を周知のデータハス用信号（例えは
ＲＳ−２３２Ｃ）として送受信を行えばよい。

次に、以」二のような構成を有する強度管理装置を用い
た、この発明の一実施例たるコンクリートの強度管理方
法について説明する。

設旧時や施工計画時には、ます、第５図ないし第６図で
示した、模擬コンクリートＣ７の適所Ｐ、における温度
を、前記熱電対４５．４５、　により測定し、この履歴
温度データを伝送手段５０を介してコンピュータ６に伝
送し、このコンピュータ６により、履歴温度データとし
てその経時的変化を記録、記憶しておく。そして、模擬
コンクリートＣ２の打設条件等を変更して、履歴温度デ
ータを数多く収集、記憶しておく。

次に、前記コンクリート供試体Ｓを、水槽１又は恒温槽
１内に収納すると共に、この水槽１又は恒温槽１１内の
それぞれの温度を、コンピュータ６内に記憶された各種
の履歴温度データに合わせるように、それぞれの温度制
御器５．２６により加熱ユニ、［・２．１２、冷却ユニ
ット３．１３を制御する。特に、恒温槽１１ては、ある
地域における湿度の経時的変化を記録したデータに合わ
せるように、その内部の湿度を制御する。これにより、
コンクリート供試体Ｓには、模擬コンクリートＣ７ある
いは以前に施工されたコンクリ−ｊ・の履歴した温度と
ほぼ同一の温度条件（恒／！１．冒＋、ｌｊｉ　］　］
においては温湿度条件）か与えられる。そし−Ｃ１所定
材令において、適宜コンクリ−）・供試体Ｓを水槽１又
は恒ｎｌ槽１１から取り出し、強度試験を行うことで、
実施工コンクリートＣの強度発現状況及びその経過を予
測することかできる。

また、実施工時は、複数の実施工コンクリ−Ｉ・Ｃの適
所Ｐ１からの履歴温度データを伝送手段５０を介してコ
ンピュータ６により記録、記憶し、これら履歴温度デー
タを、前述の設計時、施工計画時に収集した模擬コンク
ＩＪ　−１−Ｃ、の履歴ｔＭ　Ｒデータと比較すると共
に、リアルタイム状態で、実施工コンクリートＣの履歴
温度データに合わけて、前記水槽１又は恒温槽１１の７
！Ｗ′１度（ないしはｔ！！湿度）をそれぞれ制御する
。従って、コンクリート供試体Ｓには、実施工コンクリ
ートＣとほぼ同一の温度条件（恒温槽ＩＩにおいては１
品ｔｕ度条件）が与えられ、これにより、実施二「コン
クリートＣの強度発現状況及びその経過を管理すること
かてきる。また同時に、実施工コンクリートＣのｊｍ歴
温度テデーと、模擬コンクリートｃ、の履歴温度データ
か大きく異なり、従って実施工コンクリートＣの強度低
下か予想される場合には、コンピュータ６により警報を
発し、対処を施すべきことを知らせる。

従って、この実施例では、複数の実施工コンクリートＣ
またはそれに模した複数の模擬コンクリ−＋−Ｃ、のそ
れぞれの履歴温度データに合わせて、水槽１又は恒温槽
１１の温度を制御しているので、実施工コンクリートＣ
又は模擬コンクリートＣ２の温度条件を直接かつ正確に
コンクリート供試体Ｓに与えることかできる。従って、
コンクリート強度の推定、推算を行うことなく、直接的
にかつ簡易に実施エコンクｌ）　−１−Ｃの強度予測・
管理を行うことができると共に、その精度も大変高精度
に予測・管理することかてきる。

特に、この実施例では、ＰＭ’ｌｌの実施エコンクｌ／
−＋−Ｃ又は模擬コンクリートＣ２を用意すると共に、
これらに対応して水槽１又は恒温槽１１を用意している
ので、複数の現場等におけるコンクリートの強度予１ｔ
ｌｌｌ・管理を一括して行え、人員、機材の削減を図る
ことかできると共に、各現場毎にコンクリートの強度予
ｉ１＋１１・管理を行う場合に比較して、その予測・管
理精度を一定の高精度となすことができ、操作員の熟練
度等により精度か／１Ｅ右されることがなくなる。しか
も、これら実施工コンクリートＣ等と水槽１等との間は
１云送手段５０により連結されているので、これらの間
の距１ｉｊｌｌか離れていても十分かつ確実に実施工コ
ンクＩＪ−１−Ｃ等の履歴温度データを伝送することか
でき、大変好ましい。

なお、この発明のコンクｌ）　−１・の強度管理方よ及
び装置は、その細部か前記実施例に限定されず、種々の
変形例が可能である。

「発明の効果」以」二詳細に説明したように、この発明によれば、実際
に施工された複数の実施エコンク１．１−１・又はこれ
を模した模擬コンクリートと少なくとも同数設けられた
コンクｌＪ−１−の供試体を恒を晶槽内に入れ、前記実
施工コンクリートまたは模擬コンクリ−（・の履歴温度
を伝送手段を介して伝送し、この伝送手段により伝送さ
れた各実施工コンクリート等の履歴温度データのそれぞ
れに基づいて、各恒温槽の温度を制御しているので、複
数の現場等におけるコンクリートの強度予測・管理を一
括して行え、人員、機材の削減を図ることができると共
に、各現場毎にコンクリートの強度予測・管理を行う場
合に比較して、その予測・管理精度を一定の高精度とな
すことかでき、操作員の熟練度等により精度か左右され
ることかなくなる。しかも、これら実施エコンクリート等と水槽等との間は伝送手段
により連結されているので、これらの間の距離か離れて
いても十分かつ確実に実施工コンクリート等の履歴温度
データを伝送することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は、この発明の一実施例であるコン
クリートの強度管理装置を示す図であって、第１図は全
体構成を示す概略図、第２図は水１９一槽イτｊ近のみを取り出して示した概略図、第３図ない
し第４図は恒温槽のみを取り出して示した図であって、
第３図（ａ）はその全体構成を示す概略図、第３図（１
））は第３図（ａ）の円内を拡大視し−Ｃ示した概略図
、第４図は同側断面図、第５図は断熱１’ｊ”ｌ及びそ
の周辺機器を示す概略図、第６図は断熱槽の縦断面図、
第７図は実施工コンクリートと模擬コンクリートとの関
係を示す図である。Ｃ・　・実施工コンクリート、Ｃ２−−４０＆ｆコンク
リート、Ｓ　・　コンクリート供試体、１　・水槽、６
　　コンピュータ、１１　　恒温槽、２．１２　　加熱
ユニッＩ・、３．１３　　冷却ユニット、５．２６　・
・温度制御器、／Ｉ２　・断熱槽、５０・　伝送手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）実際に施工した複数の実施工コンクリートまたは
それに模した複数の模擬コンクリートと少なくとも同数
設けられたコンクリートの供試体を恒温槽内に入れ、前
記実施工コンクリートまたは模擬コンクリートの履歴温
度を伝送手段を介して伝送し、この伝送手段により伝送
された履歴温度のそれぞれに基づいて、前記恒温槽内の
温度を制御することを特徴とするコンクリートの強度管
理方法。
（２）実際に施工された複数の実施工コンクリートと少
なくとも同数設けられ、コンクリートの供試体が入る恒
温槽と、この恒温槽を加熱・冷却する加熱ユニット及び
冷却ユニットと、前記実施工コンクリートの履歴温度を
伝送する伝送手段と、この伝送手段により伝送された各
実施工コンクリートの履歴温度データのそれぞれに基づ
いて、その履歴温度データに前記各恒温槽の温度を合わ
せるように前記加熱ユニット及び冷却ユニットを制御す
る温度制御器とを具備してなるコンクリートの強度管理
装置。
（３）４面が断熱されて内部に模擬マスコンクリートが
打設される複数の断熱槽と、これら断熱槽と少なくとも
同数設けられ、コンクリートの供試体が入る恒温槽と、
この恒温槽を加熱・冷却する加熱ユニット及び冷却ユニ
ットと、前記断熱槽内の模擬コンクリートの履歴温度を
伝送する伝送手段と、この伝送手段により伝送された各
断熱槽の履歴温度データのそれぞれに基づいて、この履
歴温度データに前記各恒温槽の温度を合わせるように前
記加熱ユニット及び冷却ユニットを制御する温度制御器
とを具備してなるコンクリートの強度管理装置。